ВОТ КТО-ТО С ГОРОЧКИ ПУСТИЛСЯ
ВОТ КТО-ТО С ГОРОЧКИ ПУСТИЛСЯ
КЛУБ Автовладельцев
Обычная НАУКА
ВОТ КТО-ТО С ГОРОЧКИ ПУСТИЛСЯ
Опытнейший шофер знает, что к подъемам и спускам наших "трасс" относиться необходимо почтительно. В таких местах часты аварии, в особенности зимой. Всегда ли верно мы действуем? Идеями на этот счет делится Эдуард КОНОП.
Нередкая по зиме ситуация: дорожники проспали приход циклона - и шоссе засверкало льдом. Как вести машину на спуске? Дорожный символ "бережно" воспрещает скорость выше 30 км/ч, но попробуйте-ка это требование выполнить!
Вспомним некоторый феномен: чтоб не поскользнуться на спуске, другой раз и ветхая старушка сбегает вниз, стараясь не противиться земному притяжению. И только позже сбавляет ход. Пугливый же человек упирается, ноги вероломно скользят - и вот он всеми костями обрушивается на склон! Разумеется, дело не только лишь в свойствах обуви (одни подметки скользкие, другие нет), да и в манере поведения. Волоча ноги, мы уже провоцируем скольжение. Вот и выходит феномен: пореже падает тот, кто ступает тверже - и, казалось бы, наименее осторожен.
...Итак, спуск сверкает льдом. Дорожный символ указывает крутизну наклона - к примеру, 4%. Уклоны на дорогах оцениваются величиной дела ВС (высоты) к длине "подошвы" АВ (рис. 1). У дорожников принято измерять уклоны в процентах. Потому для горки в 4% отношение ВС/АВ=0,04.
На русских дорогах водителя не удивишь и в три раза огромным уклоном. А другой проселок может подкинуть такую кручу, что, спустившись по ней зимой, ранее весны не выберешься! В чем здесь дело?
Летом, посуху, горки нам не жутки, пока сцепление шин с дорогой довольно не плохое (коэффициент сцепления Ксц до 0,7-0,8). При гололедице сцепление шин становится очень слабеньким (Ксц может быть ниже 0,1 при 0°С) и здесь, быстрее, необходимо гласить о трении скольжения шины, показанном на рис. 2. Заметьте, в оттепель, при температуре льда 0°С, коэффициент трения скольжения может свалиться даже до 0,05- 0,07!* "Количество перебегает в качество" - ездить необходимо по другому, ежели мы привыкли летом.
Разглядим типичную ситуацию: машина стоит на уклоне, удерживаемая тормозами. Означает, действующие на нее силы в сумме дают ноль. На рис. 1 сила Х - составляющая веса G повдоль наклона стремится стащить машину под гору. На заторможенные колеса действуют реакции дороги -Хп и -Хз. В сумме они равны Х, но ориентированы вспять. Принципиально, что величины этих реакций ограничены сцеплением шин с дорогой: если на более крутом уклоне сила Х превзойдет предельные значения этих реакций - машина, хоть и заторможенная, поползет вниз. Если же ее растормозить, то машина покатится вниз. Улавливаете разницу? Как она принципиальна, мы покажем.
Запомним: заторможенная машина может стоять на уклоне, численно наименьшем, чем коэффициент сцепления. Проще говоря, на уклоне 0,05 при гололедице (Ксц=0,1) машину удержит и "ручник", когда заторможена только задняя ось. (Считаем, что она несет половину веса машины.) На уклоне 7-8% (0,07-0,08) один "ручник" может не предупредить скольжения, потому на передне- либо вэдовой машине необходимо включить передачу, чтоб затормозить и фронтальные колеса. Ужаснее с заднеприводной! А на ледяном уклоне 10% и большем никакие тормоза не держат. Другими словами, если тормоза фронтальной либо задней оси работают неполноценно, то на сухой дороге это часто не приметно, потому что оставшихся хватает. На оледенелом же спуске, где лучше использовать тормозные силы всех колес, просто появляется ситуация, при которой тормоза одной оси не то что приостановить, но даже удержать машину не в состоянии. В этом просто убедиться, пользуясь одним "ручником" либо включенной передачей.
Если машина заскользила-таки вниз, застопорить ее обыкновенными средствами нереально: с ростом скорости скольжение улучшается (рис. 2), а потому что колеса не катятся, то и утрат на деформацию шин нет. Словом, тормозить практически нечем - воздух вокруг не в счет.
Как безопаснее спуститься с горы? Вы уже сообразили, что идеальнее всего колеса "цепляются" за дорогу, если катятся свободно, не нагруженные продольными либо боковыми силами, провоцирующими проскальзывание. Бывалые водители знают, что в сильный мороз машина на льду управляется лучше: в пятне контакта, под колесом, лед не успевает подтаять. Это показано на рис. 2: на прохладном (-20...-25°С) льду и скольжение шин затрудняется (коэффициент трения Ктр возрастает приблизительно втрое). Что касается коэффициента сцепления Ксц, то в оттепель он близок к коэффициенту трения - и на данный момент колесо просто перебегает от качения к скольжению. Зато при морозе коэффициент сцепления нормально катящейся шины возрастает в пару раз! Вот почему так небезопасно блокирование колес ("юз").
Пока колеса катятся без проскальзывания, машиной можно управлять. Скажем, не очень скользкий лед (Ксц=0,15) на горке в 5% оставляет нам резерв силы сцепления в 10% веса машины. Это малость, но все таки позволяет плавненько рулить и осторожно притормаживать.
Более скользкий лед (Ксц=0,1 и меньше) существенно ограничивает эту возможность. Неважно какая попытка резкого маневра дает обратный итог: стремительно повернутые на очень большой угол колеса срываются в скольжение - и машина движется в прежнем направлении. (Некие "асы" конкретно так на ходу инспектируют скользкость дороги, но это опасно.)
В критериях гололеди нашему брату полезно держать в голове подобные аспекты. Более скользок лед во время оттепели, под моросящим дождиком либо мокроватым снегом - тогда и будьте очень внимательны! Еще больше небезопасен бугорчатый лед, сразу провоцирующий скольжение колес, в особенности для тех, кто сберегает на амортизаторах, ездит с неисправными. Не считая того, при гололедице могут сыграть с нами злую шуточку некорректно накачанные шины либо неотрегулированные углы установки колес.
Можно ли избежать этих проблем? Здесь много находится в зависимости от вас. Иногда необходимо много воли, чтоб отпустить тормоз и вернуть обычное качение колес - нередко только это и выручает. Если обочина свободна, можно отрулить на нее. Обычно она не такая скользкая, как проезжая часть. В последнем случае не грех заехать и в сугроб. Бывало, от неудачи водителя выручал кювет, откос дороги: "встреча" с другим автомобилем, обычно, еще страшнее.
Если же дорога свободна, отлично просматривается, полезно вспомнить вышеупомянутую старушку - и на крутом спуске (да простит нас ГИБДД, летом установившая символ "30"!) стараться не тормозить. Даже если автомобиль равномерно разгоняется. Ведь шансов так "зацепиться", чтоб сбавить скорость, - не достаточно, а риск неуправляемого скольжения велик. В особенности принципиально это, если спуск смешивается с поворотом дороги - машина с блокированными колесами в него уж точно не впишется.
Естественно, на оледенелой дороге шофер решает иногда головоломные задачки. Можно ли, к примеру, тормозить движком, как учат в автошколах? 1-ое, о чем следует запамятовать, это несчастный принцип: "на какой передаче подымался бы, на таковой и спускаюсь". Он неплох только для надежной, "сухой" дороги. Если на ледяном спуске вы включите пониженную передачу, движок создаст чрезмерное сопротивление - и проскальзывание колес вам гарантировано.
"Хорошо, - гласите вы, - у меня умеренный VAZ 2105 - и торможу я на высшей передаче!" Что ж, на VAZ 2105 с его умеренным движком это полностью приемлемо. Мотор маленький, при сбросе газа колеса его "подкручивают", и машина мягко тормозится (а резче на льду и не выйдет!).
Но если под капотом "тягло" огромного объема, да с высочайшей степенью сжатия, то, резко сбросив газ, можно нарушить устойчивость машины. Колеса тут "слушаются" мотора, другими словами в этом случае скользят по дороге, ну и нагрузка на оси перераспределяется не всегда в наилучшую сторону.
Торможение на льду движком переднеприводного автомобиля более небезопасно: проскальзывая, ведущие колеса сразу делают машину и неуправляемой. В этой ситуации шофер, умеющий тормозить прерывисто, может приблизительно то же самое сделать с педалью сцепления: когда оно выключается, колеса перестают проскальзывать.
У рассмотренной нами "медали" есть и оборотная сторона. Положим, при гололедице вам необходимо победить подъем. Если ведущая ось машины несет приблизительно половину веса, то несложно показать, что подняться можно без подготовительного разгона исключительно в случае, если подъем не круче 2-3%. Полноприводник в два раза эффективнее. Если вам известен маршрут следования и крутой подъем на нем, попытайтесь заблаговременно, на горизонтали, разогнать машину так, чтоб ее инерция помогала до верхушки подъема. Естественно, многокилометровый "тягун" и этим не возьмешь - остается только ругать дорожников либо себя. Хотя понятно, что шипованные шины делают лучше сцепление не настолько очень, как некие задумываются (рис. 3) - даже этот "привесок" был бы полезен. Он-то на льду нередко и играет решающую роль.
Итак, к чему мы пришли? Если кто-то ожидает "стального" рецепта, гарантирующего неопасную езду зимой, то - зря. Нет таких рецептов! Согласитесь: сама ситуация, которую мы разглядели (покрытое сплошным льдом, не обработанное дорожниками шоссе...), нелегальна, хотя, к огорчению, привычна! "Службы" должны за дорогой смотреть. По другому любая наша поездка, в особенности на малопригодных для этого шинах, припоминает цирковой аттракцион - и не для слабонервных.
Так не лучше ли в конце концов раскошелиться на отличные зимние шины? Правда, вприбавок не помешает трезвая голова: нельзя переоценивать их способности, на самом деле и с ними машина может и буксовать, и скользить. Но при разумном подходе Законодательство все таки выигрывает.
* Из книжки И. Раймпеля "Шасси автомобиля. Рессоры, шины и колеса", М., Машиностроение, 1986 г.
Рис. 1. Главные силы, действующие на остановленный на уклоне автомобиль: G - вес; Х - скатывающая сила; -Хп и -Хз - реакции дороги; ЦМ - центр массы автомобиля.
Рис. 2. Так изменяются коэффициент трения скольжения Ктр и коэффициент сцепления Ксц при изменении температуры льда. Текстильная круговая шина с рисунком протектора "М+S", очень изношенным.
Рис. 3. Коэффициенты трения скольжения Ктр нешипованной (1) и шипованной (2) шин при разных скоростях скольжения. Выступание шипа 1,3 мм.
КЛУБ Автовладельцев
Обычная НАУКА
ВОТ КТО-ТО С ГОРОЧКИ ПУСТИЛСЯ
Опытнейший шофер знает, что к подъемам и спускам наших "трасс" относиться необходимо почтительно. В таких местах часты аварии, в особенности зимой. Всегда ли верно мы действуем? Идеями на этот счет делится Эдуард КОНОП.
Нередкая по зиме ситуация: дорожники проспали приход циклона - и шоссе засверкало льдом. Как вести машину на спуске? Дорожный символ "бережно" воспрещает скорость выше 30 км/ч, но попробуйте-ка это требование выполнить!
Вспомним некоторый феномен: чтоб не поскользнуться на спуске, другой раз и ветхая старушка сбегает вниз, стараясь не противиться земному притяжению. И только позже сбавляет ход. Пугливый же человек упирается, ноги вероломно скользят - и вот он всеми костями обрушивается на склон! Разумеется, дело не только лишь в свойствах обуви (одни подметки скользкие, другие нет), да и в манере поведения. Волоча ноги, мы уже провоцируем скольжение. Вот и выходит феномен: пореже падает тот, кто ступает тверже - и, казалось бы, наименее осторожен.
...Итак, спуск сверкает льдом. Дорожный символ указывает крутизну наклона - к примеру, 4%. Уклоны на дорогах оцениваются величиной дела ВС (высоты) к длине "подошвы" АВ (рис. 1). У дорожников принято измерять уклоны в процентах. Потому для горки в 4% отношение ВС/АВ=0,04.
На русских дорогах водителя не удивишь и в три раза огромным уклоном. А другой проселок может подкинуть такую кручу, что, спустившись по ней зимой, ранее весны не выберешься! В чем здесь дело?
Летом, посуху, горки нам не жутки, пока сцепление шин с дорогой довольно не плохое (коэффициент сцепления Ксц до 0,7-0,8). При гололедице сцепление шин становится очень слабеньким (Ксц может быть ниже 0,1 при 0°С) и здесь, быстрее, необходимо гласить о трении скольжения шины, показанном на рис. 2. Заметьте, в оттепель, при температуре льда 0°С, коэффициент трения скольжения может свалиться даже до 0,05- 0,07!* "Количество перебегает в качество" - ездить необходимо по другому, ежели мы привыкли летом.
Разглядим типичную ситуацию: машина стоит на уклоне, удерживаемая тормозами. Означает, действующие на нее силы в сумме дают ноль. На рис. 1 сила Х - составляющая веса G повдоль наклона стремится стащить машину под гору. На заторможенные колеса действуют реакции дороги -Хп и -Хз. В сумме они равны Х, но ориентированы вспять. Принципиально, что величины этих реакций ограничены сцеплением шин с дорогой: если на более крутом уклоне сила Х превзойдет предельные значения этих реакций - машина, хоть и заторможенная, поползет вниз. Если же ее растормозить, то машина покатится вниз. Улавливаете разницу? Как она принципиальна, мы покажем.
Запомним: заторможенная машина может стоять на уклоне, численно наименьшем, чем коэффициент сцепления. Проще говоря, на уклоне 0,05 при гололедице (Ксц=0,1) машину удержит и "ручник", когда заторможена только задняя ось. (Считаем, что она несет половину веса машины.) На уклоне 7-8% (0,07-0,08) один "ручник" может не предупредить скольжения, потому на передне- либо вэдовой машине необходимо включить передачу, чтоб затормозить и фронтальные колеса. Ужаснее с заднеприводной! А на ледяном уклоне 10% и большем никакие тормоза не держат. Другими словами, если тормоза фронтальной либо задней оси работают неполноценно, то на сухой дороге это часто не приметно, потому что оставшихся хватает. На оледенелом же спуске, где лучше использовать тормозные силы всех колес, просто появляется ситуация, при которой тормоза одной оси не то что приостановить, но даже удержать машину не в состоянии. В этом просто убедиться, пользуясь одним "ручником" либо включенной передачей.
Если машина заскользила-таки вниз, застопорить ее обыкновенными средствами нереально: с ростом скорости скольжение улучшается (рис. 2), а потому что колеса не катятся, то и утрат на деформацию шин нет. Словом, тормозить практически нечем - воздух вокруг не в счет.
Как безопаснее спуститься с горы? Вы уже сообразили, что идеальнее всего колеса "цепляются" за дорогу, если катятся свободно, не нагруженные продольными либо боковыми силами, провоцирующими проскальзывание. Бывалые водители знают, что в сильный мороз машина на льду управляется лучше: в пятне контакта, под колесом, лед не успевает подтаять. Это показано на рис. 2: на прохладном (-20...-25°С) льду и скольжение шин затрудняется (коэффициент трения Ктр возрастает приблизительно втрое). Что касается коэффициента сцепления Ксц, то в оттепель он близок к коэффициенту трения - и на данный момент колесо просто перебегает от качения к скольжению. Зато при морозе коэффициент сцепления нормально катящейся шины возрастает в пару раз! Вот почему так небезопасно блокирование колес ("юз").
Пока колеса катятся без проскальзывания, машиной можно управлять. Скажем, не очень скользкий лед (Ксц=0,15) на горке в 5% оставляет нам резерв силы сцепления в 10% веса машины. Это малость, но все таки позволяет плавненько рулить и осторожно притормаживать.
Более скользкий лед (Ксц=0,1 и меньше) существенно ограничивает эту возможность. Неважно какая попытка резкого маневра дает обратный итог: стремительно повернутые на очень большой угол колеса срываются в скольжение - и машина движется в прежнем направлении. (Некие "асы" конкретно так на ходу инспектируют скользкость дороги, но это опасно.)
В критериях гололеди нашему брату полезно держать в голове подобные аспекты. Более скользок лед во время оттепели, под моросящим дождиком либо мокроватым снегом - тогда и будьте очень внимательны! Еще больше небезопасен бугорчатый лед, сразу провоцирующий скольжение колес, в особенности для тех, кто сберегает на амортизаторах, ездит с неисправными. Не считая того, при гололедице могут сыграть с нами злую шуточку некорректно накачанные шины либо неотрегулированные углы установки колес.
Можно ли избежать этих проблем? Здесь много находится в зависимости от вас. Иногда необходимо много воли, чтоб отпустить тормоз и вернуть обычное качение колес - нередко только это и выручает. Если обочина свободна, можно отрулить на нее. Обычно она не такая скользкая, как проезжая часть. В последнем случае не грех заехать и в сугроб. Бывало, от неудачи водителя выручал кювет, откос дороги: "встреча" с другим автомобилем, обычно, еще страшнее.
Если же дорога свободна, отлично просматривается, полезно вспомнить вышеупомянутую старушку - и на крутом спуске (да простит нас ГИБДД, летом установившая символ "30"!) стараться не тормозить. Даже если автомобиль равномерно разгоняется. Ведь шансов так "зацепиться", чтоб сбавить скорость, - не достаточно, а риск неуправляемого скольжения велик. В особенности принципиально это, если спуск смешивается с поворотом дороги - машина с блокированными колесами в него уж точно не впишется.
Естественно, на оледенелой дороге шофер решает иногда головоломные задачки. Можно ли, к примеру, тормозить движком, как учат в автошколах? 1-ое, о чем следует запамятовать, это несчастный принцип: "на какой передаче подымался бы, на таковой и спускаюсь". Он неплох только для надежной, "сухой" дороги. Если на ледяном спуске вы включите пониженную передачу, движок создаст чрезмерное сопротивление - и проскальзывание колес вам гарантировано.
"Хорошо, - гласите вы, - у меня умеренный VAZ 2105 - и торможу я на высшей передаче!" Что ж, на VAZ 2105 с его умеренным движком это полностью приемлемо. Мотор маленький, при сбросе газа колеса его "подкручивают", и машина мягко тормозится (а резче на льду и не выйдет!).
Но если под капотом "тягло" огромного объема, да с высочайшей степенью сжатия, то, резко сбросив газ, можно нарушить устойчивость машины. Колеса тут "слушаются" мотора, другими словами в этом случае скользят по дороге, ну и нагрузка на оси перераспределяется не всегда в наилучшую сторону.
Торможение на льду движком переднеприводного автомобиля более небезопасно: проскальзывая, ведущие колеса сразу делают машину и неуправляемой. В этой ситуации шофер, умеющий тормозить прерывисто, может приблизительно то же самое сделать с педалью сцепления: когда оно выключается, колеса перестают проскальзывать.
У рассмотренной нами "медали" есть и оборотная сторона. Положим, при гололедице вам необходимо победить подъем. Если ведущая ось машины несет приблизительно половину веса, то несложно показать, что подняться можно без подготовительного разгона исключительно в случае, если подъем не круче 2-3%. Полноприводник в два раза эффективнее. Если вам известен маршрут следования и крутой подъем на нем, попытайтесь заблаговременно, на горизонтали, разогнать машину так, чтоб ее инерция помогала до верхушки подъема. Естественно, многокилометровый "тягун" и этим не возьмешь - остается только ругать дорожников либо себя. Хотя понятно, что шипованные шины делают лучше сцепление не настолько очень, как некие задумываются (рис. 3) - даже этот "привесок" был бы полезен. Он-то на льду нередко и играет решающую роль.
Итак, к чему мы пришли? Если кто-то ожидает "стального" рецепта, гарантирующего неопасную езду зимой, то - зря. Нет таких рецептов! Согласитесь: сама ситуация, которую мы разглядели (покрытое сплошным льдом, не обработанное дорожниками шоссе...), нелегальна, хотя, к огорчению, привычна! "Службы" должны за дорогой смотреть. По другому любая наша поездка, в особенности на малопригодных для этого шинах, припоминает цирковой аттракцион - и не для слабонервных.
Так не лучше ли в конце концов раскошелиться на отличные зимние шины? Правда, вприбавок не помешает трезвая голова: нельзя переоценивать их способности, на самом деле и с ними машина может и буксовать, и скользить. Но при разумном подходе Законодательство все таки выигрывает.
* Из книжки И. Раймпеля "Шасси автомобиля. Рессоры, шины и колеса", М., Машиностроение, 1986 г.
Рис. 1. Главные силы, действующие на остановленный на уклоне автомобиль: G - вес; Х - скатывающая сила; -Хп и -Хз - реакции дороги; ЦМ - центр массы автомобиля.
Рис. 2. Так изменяются коэффициент трения скольжения Ктр и коэффициент сцепления Ксц при изменении температуры льда. Текстильная круговая шина с рисунком протектора "М+S", очень изношенным.
Рис. 3. Коэффициенты трения скольжения Ктр нешипованной (1) и шипованной (2) шин при разных скоростях скольжения. Выступание шипа 1,3 мм.